耐高溫長時段石油勘探用計時器的設計與研究.pdf

1、機械計時器是石油勘探用純機械式壓力計的關(guān)鍵性配套設備。在地層測試時,計時器勻速驅(qū)動帶有金屬記錄卡片的托筒轉(zhuǎn)動,從而將地層深處的壓力隨時間變化的曲線記錄下來,通過分析曲線就可判定含油量的多少以及開采的價值。隨著我國深井、超深井勘探技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的機械計時器已不能滿足深井測試中工作時間長且能承受高溫的要求,所以需要對現(xiàn)有計時器進行改進設計。根據(jù)這一需求,本課題設計出了一種產(chǎn)品型號為200JC—GK384h的新型計時器。
　　本文首先

2、在分析研究發(fā)條力學性能的基礎上,設計了一種適用于200JC—GK384h計時器工作要求的串聯(lián)雙發(fā)條結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了發(fā)條的雙倍儲能,達到了計時器長時段工作的設計指標,并且較小的力矩落差也保證了地層測試數(shù)據(jù)的準確記錄。
　　詳細分析比較了幾種齒輪的傳動特性與齒側(cè)間隙,設計出一種修正擺線齒輪與雙圓弧修正擺線齒輪同時使用的齒輪傳動系,滿足了200JC—GK384h計時器齒輪傳動系的增速傳動、傳動比大、傳動效率高、傳遞力矩較大、力矩傳動

3、平穩(wěn)、在高溫環(huán)境下能夠正常工作的要求。
　　基于AutoLISP語言,編寫了修正擺線齒輪的二維繪圖程序,實現(xiàn)了修正擺線齒輪的參數(shù)化設計,既提高了齒輪的設計精度,又提高了設計人員的工作效率。利用三維軟件對修正擺線齒輪的二維草圖進行拉伸就能得到精確的三維模型,這種模型可以直接應用數(shù)控機床加工,保證了齒輪傳遞運動的準確性,并且為齒輪的熱變形分析打下了基礎。
　　通過分析雙圓弧修正擺線齒輪的嚙合原理,推導出一種建模精度高且操作簡便的

4、齒廓方程。結(jié)合推導的齒廓方程,并運用Pro/E軟件的參數(shù)化建模功能,實現(xiàn)了小模數(shù)雙圓弧修正擺線齒輪的精確建模,為鐘表行業(yè)在設計、生產(chǎn)、試驗、仿真分析中對于小模數(shù)雙圓弧修正擺線齒輪的精確建模提供了理論支持。
　　最后,運用ANSYS Workbench軟件對雙圓弧修正擺線齒輪和修正擺線齒輪進行了熱變形分析。結(jié)合齒輪熱結(jié)構(gòu)耦合分析的結(jié)果,分析了200JC—GK384h計時器中齒輪傳動發(fā)生干涉的可能性,為確定齒輪合理的初始嚙合間隙提供參